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鋼筋混凝土支撐爆破拆除施工工法

來源:互聯(lián)網(wǎng) 作者: admin888
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鋼筋混凝土支撐爆破拆除施工工法

1.前言

圍護樁加鋼筋混凝土內(nèi)支撐的深基坑支護方式,憑借其穩(wěn)定性的優(yōu)點,在很多深度較深、周邊環(huán)境安全要求較高的工程中被普遍應(yīng)用。在鋼筋混凝土內(nèi)支撐拆除時,采用的拆除方式有機械配合人工拆除、一次性爆破拆除、靜力爆破拆除等,目前常規(guī)的拆除方法是先行施工地下結(jié)構(gòu),完成換撐后進行本層支撐拆除,這種拆除方式在底板或樓板混凝土澆筑完成到支撐拆除清渣結(jié)束前這段時間內(nèi),施工人員只能停滯,等待作業(yè)面,期間會形成較長時間的技術(shù)間歇,影響了地下結(jié)構(gòu)的施工速度,造成施工人員窩工,同時也延長了支護體系的使用時間,增加了基坑坍塌的危險性。因此如果能夠解決拆撐技術(shù)間歇和爆破對周邊環(huán)境的影響,將會大大加快施工進度,避免人員窩工。

公司對承建的幾個深基坑工程開展科技創(chuàng)新研究,從支撐設(shè)計、支撐安全、拆撐設(shè)計、爆破控制等方面均進行了認(rèn)真研究,形成了“深基坑鋼筋混凝土內(nèi)支撐分段拆除施工工法”。

關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)通過了山東省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳組織的科學(xué)技術(shù)成果鑒定,達到了國內(nèi)領(lǐng)先水平,該工法已通過了山東省省級工法評審,其所應(yīng)用的幾個工程,均收到了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

2.工法特點

該工法有使用方便、便于操作的特點,與傳統(tǒng)施工方法相比較,有以下優(yōu)點:

2.1 能解決狹小施工現(xiàn)場,材料工具堆放困難的問題。

2.2 分段拆除支撐,分段組織施工,形成了橫向流水施工,加快了施工進度,縮短了施工工期。

2.3 優(yōu)化爆破網(wǎng)絡(luò),確保每次爆破一次性成功,減少啞炮出現(xiàn)概率,確保爆破安全。

2.4 解決了因支撐爆破造成的施工人員窩工的問題。

2.5 通過藥量及爆破時間調(diào)整,對爆破震動速度及爆破延遲時間進行控制,減小了爆破對周邊建筑的影響。

2.6 根據(jù)現(xiàn)場周邊環(huán)境不同,酌情采用雙層防護,確保了飛石不對周邊環(huán)境造成影響。

2.7節(jié)約周轉(zhuǎn)材料,減少資源浪費。

3.適用范圍

本工法適用于基坑支護采用鋼筋混凝土內(nèi)支撐體系的工程,特別是對于長方形的基坑,使用效果更好。

4.工藝原理

根據(jù)鋼筋混凝土內(nèi)支撐支護體系受力的大小,采用空間有限元法計算,劃分拆撐施工段數(shù),使圍護樁充分發(fā)揮其支護作用,再根據(jù)支撐體系的實際混凝土體積及強度等級,控制好各點的爆破烈度、爆破時間和爆破順序,采用小劑量分段延時爆破技術(shù),達到預(yù)期設(shè)想的支撐體系中鋼筋與混凝土完全分離的效果,基坑安全得到保障,飛石等次生危險控制在基坑范圍之內(nèi)。

該工法的主要施工過程包括:

1、土方開挖之前,根據(jù)支撐體系施工圖劃分流水施工段;

2、根據(jù)支撐梁大小及支撐梁混凝土強度等級、鋼筋配筋率確定爆破孔深和孔距;

3、支撐梁混凝土澆筑時放置炮孔或后期打孔 ;

4、結(jié)構(gòu)底板或樓板混凝土澆筑之后,預(yù)先按照原設(shè)計的施工段將爆破區(qū)域及非爆區(qū)域之間斷開,預(yù)先釋放支撐內(nèi)力;

5、防護搭設(shè)、清孔、裝藥、炮孔封堵、起爆網(wǎng)絡(luò)連線、起爆、垃圾清理、結(jié)構(gòu)施工等工作。

5.施工工藝流程及操作要點

5.1 施工工藝流程

支撐施工預(yù)埋孔→持續(xù)基坑監(jiān)測→澆筑混凝土底板及傳力帶→利用空間有限元分析→確定分段數(shù)→斷開需爆破拆除和暫不拆除的部位→爆破防護架搭設(shè)→確定藥量、裝藥、填塞、網(wǎng)絡(luò)引線、爆破(加密監(jiān)測)、清理垃圾→施工該區(qū)域結(jié)構(gòu)→爆破拆除其他區(qū)域內(nèi)支撐→施工該區(qū)域結(jié)構(gòu)→基坑監(jiān)測。如圖5.1。

圖5.1分段爆破施工工藝流程圖

5.2 操作要點

5.2.1 支撐施工時預(yù)埋孔或后期鉆孔

炮孔成孔方式有兩種:一是采用預(yù)埋孔,即在支撐澆搗時插入PVC管,爆破前清孔,不合格的進行補孔;另外一種是在支撐爆破前人工打孔(見圖5.2.1)。前者施工進度快、不影響基坑內(nèi)其他施工作業(yè)等優(yōu)點,故已在支撐爆破作業(yè)中廣泛推廣,布孔時采用梅花形布孔。

5.2.1 炮孔事先預(yù)埋、后期鉆孔

5.2.2 基坑監(jiān)測

監(jiān)測和現(xiàn)場巡視檢查,確定基坑支護結(jié)構(gòu)的圍護樁及支撐體系處于正常狀態(tài),見圖5.2.2。

圖5.2.2 基坑現(xiàn)場監(jiān)測圖

全過程監(jiān)測基坑及周邊環(huán)境的變化情況。爆破前及時測量各施工階段主要工序引起的動態(tài)數(shù)值,并與支撐內(nèi)力設(shè)計值、報警值比較,及時反饋指導(dǎo)拆換撐施工。

1、主要的監(jiān)測內(nèi)容參見表5.2.2。

表5.2.5 監(jiān)測項目表

序號

監(jiān) 測 項 目

監(jiān) 測 儀 器

監(jiān) 測 頻 率

監(jiān) 測 目 的

1

圍護樁頂部水平位移

精密全站儀或精密經(jīng)緯儀

1~2次/天

掌握拆換撐過程中對基坑圍護墻的影響程度

2

圍護墻頂部豎向位移

精密水準(zhǔn)儀,銦鋼尺

1次/2天

掌握拆換撐過程對基坑及周邊環(huán)境的影響程度和范圍

3

建筑物沉降與傾斜

4

地下管線沉降

5

周邊地表、道路豎向位移

6

圍護樁深層水平位移

測斜儀,頻率接收儀

1~2次/天

掌握拆換撐過程中圍護樁不同深度位移情況及規(guī)律,掌握圍護樁最大位移值

7

圍護樁及支撐內(nèi)力

鋼筋應(yīng)力計,頻率接收儀

1~2次/天

掌握拆換撐過程中圍護樁及支撐內(nèi)力變化情況及規(guī)律

8

地下水位

電測水位計

1次/天

掌握基坑及周邊環(huán)境地下水位變化情況

2、測點布置按照《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》GB50497-2009規(guī)定執(zhí)行。

3、可根據(jù)施工條件、作業(yè)進度和變形情況增加或減少觀測次數(shù),隨時將監(jiān)測信息報告給現(xiàn)場技術(shù)人員,監(jiān)測報警值應(yīng)根據(jù)土質(zhì)特征、設(shè)計結(jié)果及當(dāng)?shù)亟?jīng)驗等因素確定。

5.2.3 澆筑混凝土結(jié)構(gòu)及傳力帶

1、底板及傳力帶

在基礎(chǔ)底板和圍護樁擋墻之間設(shè)置傳力帶,底板傳力帶可采用素混凝土或鋼筋混凝土澆筑而成,混凝土強度等級不低于C20。當(dāng)傳力帶不采用連續(xù)混凝土帶支撐時,可采用鋼支撐或鋼筋混凝土梁代替。根據(jù)換撐傳力要求設(shè)定傳力帶混凝土厚度,底板厚度超過傳力帶的部分用砂石或土回填(見圖5.2.3-1)。底板傳力帶的混凝土強度達到設(shè)計強度80%后,方可開始爆破拆除支撐。

圖5.2.3-1 底板傳力帶

圖5.2.3-2 分段施工底板

2、樓板及傳力帶

1)樓板換撐采用鋼筋混凝土板帶,傳力帶頂標(biāo)高同地下結(jié)構(gòu)樓板標(biāo)高,以利于基坑側(cè)壁所受水平力的合理傳遞,施工中與結(jié)構(gòu)樓板同步澆筑。

2)換撐板帶應(yīng)間隔設(shè)置洞口,以作為后續(xù)施工時的人員及材料運輸通道。洞口大小根據(jù)實際作業(yè)要求調(diào)整。

圖5.2.3-3 樓板換撐節(jié)點詳圖

5.2.4 利用空間有限元分析

根據(jù)現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)進行三維模擬工況分析(見圖5.2.4)支撐體系在未斷之前的受力情況,確定分段工況下基坑的安全性。

圖5.2.4三維模擬分析

5.2.5 確定施工段數(shù)

根據(jù)受力分析的結(jié)果,結(jié)合支撐本身的實際,拆撐順序應(yīng)與理論分析工況保持一致。對于長度較大的支撐,爆破拆除順序應(yīng)先進行角撐,再進行對撐(如圖5.2.5-1),以保證受力均衡,平衡釋放內(nèi)力;對于基坑長度不大,且支撐實際受力較小的基坑,可分兩段爆破拆除(如圖5.2.2-1.2)。

圖5.2.5-1 拆撐區(qū)段的起點與流向

圖5.2.5-2 拆撐區(qū)段的起點與流向

5.2.6 斷開需爆破拆除和暫不拆除的部位

進行爆破拆除之前,人工配合機械將支撐梁預(yù)先切斷,以減少因支撐爆破造成的未爆破支撐梁內(nèi)力突變,見圖5.2.6。

圖5.2.6 爆破前預(yù)先切斷支撐梁

5.2.7 搭設(shè)防護爆破防護架

根據(jù)《爆破安全規(guī)程》規(guī)定在城市控制爆破梁或柱時飛石的飛散距離按式5.2.7計算:

Rf=70q0.53 (式5.2.7 )

式中:Rf:飛石在無阻擋情況下的最大飛散距離,m;q—炸藥單耗

飛石安全防護是控制爆破中的關(guān)鍵工序,必須從嚴(yán)要求,認(rèn)真檢查驗收,防護搭設(shè)不合格禁止爆破。采用脫離防護來防止飛石飛散。

1、防護棚頂部:

用φ48鋼管做支撐骨架,支撐面必須距離爆體2.5m以上,支撐面鋼管的縱橫間距為0.6m×1.5m,鋼管之間用扣件連接牢固;在支撐頂部骨架上鋪設(shè)兩層竹笆,在竹笆上再鋪設(shè)一層密目網(wǎng),密目網(wǎng)上方用“井”字型鋼管壓牢,壓桿須在下部縱橫鋼管骨架之間,鋼管間的縱

橫距離為0.6m×1.5m,縱橫鋼管必須用扣件連接在支撐立桿鋼管骨架上,以保證防護棚的牢固性。如圖5.2.7-1

圖5.2.7-1 支撐梁頂部架搭設(shè)

2、防護棚側(cè)部

側(cè)向防護棚距離支撐梁外側(cè)2.0m以上,側(cè)面鋼管骨架的橫縱間距為0.5m×2.0m,橫道鋼管應(yīng)放在內(nèi)側(cè);兩層竹籬笆掛在鋼管骨架內(nèi)側(cè),并用鐵絲加以綁扎,下部竹笆距離爆體下口0.5m即可,以利于卸力,在鋼管骨架外側(cè)掛密目網(wǎng);在下部掃地桿1m的位置應(yīng)和鋼立柱連成一體。如圖5.2.7-2。

圖5.2.7-2 支撐梁側(cè)面架搭設(shè)

3、在側(cè)部圍檁爆破處,側(cè)部防護棚距離爆體2.5m以上。如圖5.2.7-3

圖5.2.7-3 圍檁處防護架架搭設(shè)

4、支撐骨架內(nèi)部距離要求:

一般支撐內(nèi)部鋼管縱橫間距為3m×3m,在特殊區(qū)域可具體情況而定(可用斜拉支撐來加固)。

防護架搭設(shè)見圖5.2.7-4

圖5.2.7-4 防護架搭設(shè)圖

5.2.8爆破參數(shù)選擇與裝藥量計算

1、炸藥單耗的選擇:

炸藥單耗與爆體混凝土強度等級、主筋規(guī)格及數(shù)量、箍筋規(guī)格及間距、爆體臨空面狀況、爆體所處的位置等有密切的關(guān)系。一般情況下支撐及連梁直線段等取600~800g/m3,圍檁(腰梁)及環(huán)梁和節(jié)點處取1000~1250g/m3,可獲得較為滿意的爆破效果。

炸藥單耗確定之后,單孔藥量按式5.2.8-1計算

q=kv (式5.2.8-1)

式中:q—單孔裝藥量,kg;k—炸藥單耗,kg/m3;

2、布孔設(shè)計:

布孔設(shè)計包括排間距和孔深兩部分設(shè)計。兩者的設(shè)計必須依據(jù)鉆孔孔徑的大小、炸藥的品種以及爆體的結(jié)構(gòu)強度等相關(guān)參數(shù)。爆破支撐工程中采用孔徑φ40mm的炮孔,直徑φ32mm的乳化炸藥,單排孔孔距為40cm,多排孔孔距為100cm(節(jié)點部位孔距30~40cm),排距20~30cm,周邊抵抗線w取20~30cm。見圖5.2.8-1~5.2.8-6。

5.2.8-1 寬度≤0.6m爆體布孔圖

5.2.8-2 0.6m≤寬度≤1m爆體布孔圖

5.2.8-3 1m≤寬度≤1.2m爆體布孔圖

5.2.8-4四排孔布孔圖

5.2.8-5 多排孔支撐布孔圖

5.2.8-6典型節(jié)點布孔圖

綜上所述:

1)平均布孔數(shù)約為每立方米5孔;

2)布孔所占體積小于爆體總體積的5%,任一截面所占面積小于爆體截面的8%;

5.2.9 裝藥

孔內(nèi)采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu),藥包位于炮孔底部,起爆雷管位于裝藥全長下部的1/3-1/2處,如圖5.2.9所示:

圖5.2.9裝藥

5.2.10 填塞

填塞材料一般采用帶有部分粘土的黃沙,也可采用現(xiàn)場合適的填塞材料,分層裝入,分層用木棍搗實,確保填塞質(zhì)量和填塞長度。如圖5.2.8-2所示:

圖5.2.10填塞炮孔

5.2.11 網(wǎng)路設(shè)計

1、設(shè)計原則:

1)采用孔內(nèi)高段位非電雷管起爆、孔外低段位非電雷管傳爆的網(wǎng)路,以保證起爆網(wǎng)路的安全、可靠,保證一響到底,防止先爆部分的飛石損傷傳爆網(wǎng)路。

2)采用孔外毫秒微差延期網(wǎng)路,嚴(yán)格控制單段齊爆藥量,以有效地控制爆破震動。

3)起爆主線和支線應(yīng)基本上同步前行,以免損壞鄰近的傳爆網(wǎng)路。

4)主線和支線的延期分段應(yīng)精心計算、精心布設(shè),避免重段或爆破震動的迭加。

5)網(wǎng)路主線采用雙雷管傳爆,以提高網(wǎng)路的可靠性。

2 網(wǎng)路設(shè)計:爆破網(wǎng)路采用孔外毫秒延時傳爆網(wǎng)路,網(wǎng)路主線采用雙雷管傳爆。

網(wǎng)路設(shè)計如下:

1)支撐網(wǎng)路設(shè)計:孔內(nèi)采用HS-4段非電雷管,孔外采用MS-3段非電雷管,一般8~10孔一段位。

2)腰梁、環(huán)梁、支撐節(jié)點網(wǎng)路設(shè)計:孔內(nèi)采用HS-4段非電雷管,孔外采用MS-3段非電雷管,一般6~8孔一段位。

圖5.2.11-2節(jié)點網(wǎng)絡(luò)圖

圖5.2.11-3圈梁網(wǎng)絡(luò)圖

5.2.12爆破

爆破過程很短暫,一般在5秒鐘之內(nèi)即可完成,見圖5.2.12。

5.2.12爆破照片

5.2.13 震動監(jiān)測

監(jiān)測儀器進行60分鐘的振動監(jiān)測,在爆破現(xiàn)場布設(shè)多臺檢測儀,每臺儀器自動啟動并記錄下監(jiān)測時間段內(nèi)所產(chǎn)生的振動數(shù)據(jù),后將所有振動記錄的原始數(shù)據(jù)輸入到電子計算機中,經(jīng)過整理得到各監(jiān)測點的振動波形。詳細(xì)圖形參見圖5.2.13-1。

圖5.2.13-1 振動波形圖

經(jīng)電子計算機分析處理,計算出各監(jiān)測點的振動速度。各監(jiān)測點的振動速度和與測點有關(guān)的參數(shù)見振動監(jiān)測各個觀測點位速度值表。

表5.2.13 各監(jiān)測的最大速度值

監(jiān)測點

距震源(米)

最大速度(毫米/秒)

1#測點

a

d

2#測點

b

e

3#測點

c

f

經(jīng)電子計算機使用快速富氏分析處理,得到振動頻譜圖。

圖5.2.13-2 振動頻譜圖

圖5.2.13-3 振動頻譜圖

5.2.14.清渣、防護架拆除,見圖5.2.14。

圖5.2.14防護架拆除、清渣

5.3 施工該區(qū)段結(jié)構(gòu)

應(yīng)充分考慮時空效應(yīng)對基坑支護結(jié)構(gòu)位移的影響,拆撐后區(qū)段內(nèi)的地下結(jié)構(gòu)應(yīng)連續(xù)施

工,盡快完成。見圖5.3

圖5.3分段施工地下室結(jié)構(gòu)

6.材料與設(shè)備

本工法采用的材料及設(shè)備見表6。

表6 機具設(shè)備表

序號

設(shè)備名稱

單位

數(shù)量

用途

1

空壓機

4

吹孔、鉆孔

2

塔式起重機

1

吊運材料

3

沖擊鉆

4

鉆爆破孔

4

全站儀

1

基坑監(jiān)測

5

水準(zhǔn)儀

1

基坑監(jiān)測

6

測繩

100

基坑水位監(jiān)測

7

乳化炸藥

視情況定

爆破支撐

8

雷管

視情況定

引爆乳化炸藥

9

引爆線

視情況定

引爆雷管

10

氧炔切割槍

視情況定

切割鋼筋

7.質(zhì)量控制

7.1 質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

傳力帶及換撐板帶、圍檁施工質(zhì)量執(zhí)行《混凝土工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(50204-2002);《爆破施工規(guī)范》DLT5135-2001;《極不敏感引爆物質(zhì)的雷管試驗方法》GBT 21575-2008;

7.2 工法在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中未規(guī)定的質(zhì)量要求

在現(xiàn)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中,沒有明確支撐分段爆破所需達到的標(biāo)準(zhǔn),采用本工法需保證基坑安全,做好爆體的防護,支撐梁爆破后鋼筋與混凝土完全分離,爆破后加快地下室施工進度,盡早完成基坑回填。

7.3 質(zhì)量保證措施

7.3.1 建立質(zhì)量及安全專門組織機構(gòu),實施命令管理,建立完善的施工安全保證體系,加強施工作業(yè)中的安全檢查,確保作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。

7.3.2 分段爆破拆除應(yīng)嚴(yán)格按照既定的爆破順序進行,嚴(yán)禁擴大爆破拆除的范圍。

7.3.3 分段爆破時嚴(yán)格控制裝藥量。

7.3.4 底板傳力帶達到設(shè)計要求的強度后方可切斷支撐,嚴(yán)禁提前斷開支撐。

7.3.5 分段爆破拆除期間,加強儀器監(jiān)測和巡視檢查,密切關(guān)注基坑變化,必要時可在地下室外墻與圍護墻之間進行填充。

7.3.6 合理組織流水施工,縮短拆換撐時間。

8.安全措施

8.1 安全控制標(biāo)準(zhǔn)及依據(jù)

中華人民共和國安全生產(chǎn)法,山東省安全生產(chǎn)管理條例;爆破安全規(guī)程GB6722-2003;安全生產(chǎn)管理制度、《拆除爆破安全規(guī)程》(GBl3533-92)、《土方與爆破工程施工及驗收規(guī)范》(GBJ201-83)等。

8.2 安全措施及安全預(yù)警事項

8.2.1 爆破作業(yè)的安全評估及對策措施

爆破安全距離的計算依據(jù)周邊環(huán)境、爆體結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)的經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo),需重點考慮爆破對周邊環(huán)境的影響。

8.2.2 爆破震動速度的控制

根據(jù)國家爆破規(guī)程中對建(構(gòu))筑物的安全要求,主要是控制被保護建(構(gòu))筑物的振速,允許的安全振速為2cm/s。振動速度按式8.2.2計算

V=K×(Q1/3/R) (式8.2.2)

式中:R—爆破震動安全距離,R取60 m;

Q—單響藥量,kg。

K、-與爆破地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)或衰減指數(shù)。

8.2.3沖擊波的影響

由于支撐爆破單響藥量較小,而且爆破作業(yè)處于地表以下,故沖擊波的影響可忽略。

8.2.4 爆破對基坑內(nèi)建(構(gòu))筑物的安全影響的控制

支撐爆破拆除作業(yè)對周邊環(huán)境的影響,主要表現(xiàn)形式為飛石的撞擊。應(yīng)使待爆支撐下口與大底板相距1.5m以上,避免發(fā)生因撞擊而產(chǎn)生淺部碎裂或延伸裂縫的事故。由于支撐爆破時飛石主要是向兩側(cè)水平飛散,因此對相距較近的立柱模板、不允許彎曲的豎筋等,采用竹笆等材料予以圍護。當(dāng)支撐下口與大底板相距0.5m以內(nèi)時,或大底板、立柱為光面混凝土(不再進行粉飾)時,宜在底板或立柱四周采用竹笆或模板進行覆蓋、圍擋,以防飛石撞擊引起傷痕,影響外觀質(zhì)量。當(dāng)支撐與頂板幾乎相互接觸時,可采用龜裂松動爆破(放入少量炸藥爆破),使支撐砼爆破后,僅產(chǎn)生裂隙;然后采用人工鑿除。同時加強對基坑圍護及土體位移的監(jiān)測。

8.2.5 安全管理措施

1、項目經(jīng)理作為項目?*踩芾淼牡鬧饕涸鶉,要爆祁l墓こ逃曬こ碳際醪砍鼉嘸際跎系目尚蟹槳。栽r魄岸員迫嗽苯斜匾陌踩壞墜ぷ鰨蔥斜剖北譜ㄒ蛋踩北匭朐諳殖〖嘍街傅肌?/span>

2、裝藥接線必須由指定工作人員操作,其他閑雜人等一律清清除出場,如有處理不當(dāng)?shù),現(xiàn)場監(jiān)督人員有權(quán)要求其停工。

3、爆破器材在出庫前由質(zhì)檢部、機料部對炸藥器材進行嚴(yán)格的檢查,批準(zhǔn)后方可出庫。

4、在爆破準(zhǔn)備工作完成之后,要上報監(jiān)理工程師。得到認(rèn)可后方可實施爆破。

5、爆破之前,由爆破隊設(shè)置安全警戒區(qū),專人把守,嚴(yán)禁閑散人員、車輛闖入。若有警戒設(shè)置不當(dāng),爆破辦公室有權(quán)責(zé)令其停工。

6、具體爆破由爆破員親自操作,爆破人員必須持有公安機關(guān)審批的爆破證明。

7、因特殊原因造成當(dāng)天所裝炸藥未能起爆,夜間必須派多人嚴(yán)加看守現(xiàn)場,防止爆破物品的丟失。

8、在切斷支撐后,若圍護樁頂部位移過大或支撐出現(xiàn)變形等現(xiàn)象時,可采取加設(shè)臨時鋼支撐或在圍護樁以外挖土以達到坑頂卸荷的應(yīng)急措施。

9、在切斷支撐后,若圍護樁底部位移過大,可采取填埋砂袋、澆灌混凝土、堆載反壓或臨時鋼管平撐的應(yīng)急措施。

9.環(huán)保措施

9.1 成立對應(yīng)的施工環(huán)境衛(wèi)生管理機構(gòu),在工程施工過程中嚴(yán)格遵守國家和地方政府下發(fā)的有關(guān)環(huán)境保護的法律、法規(guī)和規(guī)章ISO 14002—(2000)環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn),遵守《城市區(qū)域環(huán)境噪音標(biāo)準(zhǔn)》及廢棄物處理的規(guī)章制度。

9.2 將作業(yè)限制在工程建設(shè)允許的范圍內(nèi),合理布置、規(guī)范圍擋,做到標(biāo)牌清楚、齊全,各種標(biāo)識醒目,施工場地整潔文明。

9.3 根據(jù)基坑周圍的環(huán)境條件確定基坑的環(huán)境保護等級,采用相關(guān)方法預(yù)估基坑工程對周圍環(huán)境可能產(chǎn)生的影響,并根據(jù)基坑周圍環(huán)境對附加變形的承受能力確定基坑的變形控制指標(biāo)。對施工中可能影響到的各種建筑物、公共設(shè)施制定可靠的防止損壞和移位的實施措施,必要時可對被影響的建(構(gòu))筑物及管線采取土體加固、結(jié)構(gòu)托換、架空管線等防范措施。

9.4 實施過程中應(yīng)對周圍環(huán)境進行全過程監(jiān)測,宜根據(jù)監(jiān)測實時提供的數(shù)據(jù)對設(shè)計和施工進行動態(tài)調(diào)整。

9.5 爆破粉塵的控制措施

9.5.1 在支撐梁、防護架上灑水。

9.5.2 在離體防護層上覆蓋棉氈并撒水,讓防護層濕透,以過濾粉塵。

9.5.3 選擇合適的天氣爆破,避開大風(fēng)天氣,防止產(chǎn)生大量揚塵。

9.5.4 爆后清鑿和清理碴土過程中,通過灑水防止產(chǎn)生揚塵。

9.6 爆破噪聲控制措施。

9.6.1 嚴(yán)格控制單位耗藥量和一次起爆藥量。

9.6.2 實施毫秒多時段爆破。

9.6.3 堵塞質(zhì)量和長度要符合要求,堵塞時要搗實。

9.6.4 加強覆蓋,對爆破區(qū)域內(nèi)炮孔上方覆蓋沙袋。

9.7 廢棄物回收利用措施

9.7.1 對現(xiàn)場材料堆場進行統(tǒng)一規(guī)劃,對不同的進場材料設(shè)備進行分類合理堆放和儲存,并掛牌標(biāo)明標(biāo)示,重要設(shè)備材料利用專門的圍欄和庫房儲存,并設(shè)專人管理。在施工過程中,嚴(yán)格按照材料管理辦法,進行限額領(lǐng)料。

9.7.2 支撐爆破后,鋼筋及混凝土塊將盡可能回收再利用。

10.效益分析

目前常規(guī)的支撐拆除方法是等到先行施工地下結(jié)構(gòu)全部完成并完成換撐后才可進行支撐拆除,這就在一定程度上形成了技術(shù)間歇,不能形成空間流水施工,在大量工人參與的底下室結(jié)構(gòu)施工中,因支撐拆除而造成的主體施工班組窩工的現(xiàn)象,影響了地下結(jié)構(gòu)的施工速度、基坑的安全性性,也限制了支撐支護體系的推廣應(yīng)用。圍護樁支撐支護體系采用分段爆破拆除的施工工法則充分發(fā)揮圍護樁與支撐支護體系的空間整體協(xié)同作用,根據(jù)支撐體系實際受力狀況選擇分段段數(shù),對支撐體系在爆破之前采用預(yù)切斷,應(yīng)力進行再分配;施工中分段爆破拆除支撐,分段施工地下結(jié)構(gòu),從而避免人員窩工,在發(fā)揮支撐支護體系優(yōu)勢的同時,也克服了因技術(shù)間歇而對施工進度造成的影響。避免了材料及人力浪費,在很大程度上能取得較好的經(jīng)濟、社會及環(huán)保效益。

10.1 以山東省人民醫(yī)院新建病房樓為例:

采用傳統(tǒng)一次性爆破拆除成本分析:

所需施工周期127天,鋼管扣件租賃費、塔吊租賃費、管理人員工資合計729萬元。

采用分段爆破拆除的施工工法后,實際所用施工時間94天,鋼管扣件租賃費、塔吊租賃費、管理人員工資合計649.76萬元。

對比兩者可以看出,使用分段爆破拆除的施工工法后工期節(jié)省了33天,費用節(jié)省了79.24萬元。

10.2 綜合效益分析

深基坑鋼筋混凝土內(nèi)支撐分段爆破拆除施工工法,由于采用了分段拆除的施工技術(shù),為施工作業(yè)人員提供流水施工的作業(yè)面,不僅有利于保證施工質(zhì)量,加快施工進度,更重要的是消除了因支撐爆破帶來的技術(shù)間歇,使得施工中能形成不間斷流水施工,該工法充分體現(xiàn)了以科技為先導(dǎo),安全做保障,以加快施工進度、減少資源浪費為發(fā)展方向,符合國家關(guān)于建筑節(jié)能工程的有關(guān)要求,有利于推進能源與建筑結(jié)合配套技術(shù)的研發(fā)、集成和規(guī)模化應(yīng)用。

11.應(yīng)用實例

11.1寧波香格里拉大酒店

圖11.1 寧波香格里拉大酒店支撐照片

11.1.1 工程概況

寧波香格里拉大酒店,位于寧波市江東區(qū)江東北路和百丈路交叉口,結(jié)構(gòu)為框架筒體結(jié)構(gòu),建筑面積132586m2,2005年3月15日開工,2009年6月30日竣工, 基坑深度為15m,支護樁直徑800mm,樁中心間距為1000mm,支護樁長22.1m,支護采用大部分兩道局部三道鋼筋混凝土支撐,支撐總混凝土量為5400m3,采取分段爆破拆除的施工技術(shù)。

11.1.2 實施效果

分段爆破拆除工作自2006年3月開始拆撐,到2006年7月結(jié)束,全部拆換撐工作持續(xù)4個月的時間。整個拆撐過程中基坑圍護樁位移、支撐內(nèi)力均未達到設(shè)計新增位移及內(nèi)力報警值。支撐爆破拆除結(jié)束后經(jīng)分析,該工程采用分段爆破拆除比一次性爆破拆除縮短了工期55天,節(jié)約周轉(zhuǎn)材料租賃成本及避免人工窩工的費用共計105.5萬。

11.2 寧波江北區(qū)寧動5#地塊

11.2.1 工程概況

寧波江北區(qū)寧動5#地塊工程,位于寧波市江北區(qū)大慶南路和大閘南路交叉口,總建筑面積16萬m2,框架剪力墻結(jié)構(gòu),2009年6月16日開工,基坑設(shè)兩道鋼筋混凝土內(nèi)支撐,支撐總方量為6800m3,拆換撐時分為6個施工段,支撐拆除采取分段爆破拆除的施工技術(shù)。

11.2.2 實施效果

分段爆破拆除工作自2010年6月開始,到2010年9月結(jié)束,整個爆破拆除過程中支撐內(nèi)力、圍護樁位移等均未達到報警值,基坑較為安全,通過經(jīng)濟分析,比一次性拆除支撐,縮短了工期45天。直接節(jié)約了周轉(zhuǎn)材料租賃費及施工人員窩工費84.6萬元,在當(dāng)?shù)厥盏搅己迷u價。

11.3 河南省人民醫(yī)院新建病房樓工程

圖11.3 河南省人民醫(yī)院新建病房樓圖支撐圖

11.3.1 工程概況

該工程位于鄭州市緯五路7號山東省人民醫(yī)院院內(nèi),建筑面積118600m2,2010年6月21日開工,基坑周長423米,基坑占地面積10300m2,基坑深度為14m,支護樁直徑1000mm,樁中心間距為1200mm,支護樁長26.2m,基坑支護形式為圍護樁加兩道鋼筋混凝土內(nèi)支撐,支撐總混凝土施工量4000m3,基坑南側(cè)距離周邊已有建筑物距離為1.7- 8.4m。支撐拆除采用分段爆破拆除的施工技術(shù)。

11.3.2 實施過程及效果

分段爆破拆除工作自2010年8月26日開始, 2010年11月30日結(jié)束,全部拆換撐工作持續(xù)3個月的時間。拆撐過程中基坑圍護樁位移、支撐內(nèi)力均未達到設(shè)計新增位移及內(nèi)力報警值,且小于《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》GB50497-2009要求。且爆破過程中進行了的震動測試,測試證明,爆破過程中震動很小,基坑周邊建筑安全。

運用分段爆破施工技術(shù)后,比一次性拆除支撐,縮短了工期33天。直接節(jié)約了周轉(zhuǎn)材料租賃成本及避免人工窩工的費用共計79.24萬元,分段爆破成功實施在業(yè)界受到良好的評價。

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責(zé)任編輯:德勤鋼鐵網(wǎng) 標(biāo)簽:鋼筋混凝土支撐爆破拆除施工工法

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鋼筋混凝土支撐爆破拆除施工工法

admin888

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鋼筋混凝土支撐爆破拆除施工工法

1.前言

圍護樁加鋼筋混凝土內(nèi)支撐的深基坑支護方式,憑借其穩(wěn)定性的優(yōu)點,在很多深度較深、周邊環(huán)境安全要求較高的工程中被普遍應(yīng)用。在鋼筋混凝土內(nèi)支撐拆除時,采用的拆除方式有機械配合人工拆除、一次性爆破拆除、靜力爆破拆除等,目前常規(guī)的拆除方法是先行施工地下結(jié)構(gòu),完成換撐后進行本層支撐拆除,這種拆除方式在底板或樓板混凝土澆筑完成到支撐拆除清渣結(jié)束前這段時間內(nèi),施工人員只能停滯,等待作業(yè)面,期間會形成較長時間的技術(shù)間歇,影響了地下結(jié)構(gòu)的施工速度,造成施工人員窩工,同時也延長了支護體系的使用時間,增加了基坑坍塌的危險性。因此如果能夠解決拆撐技術(shù)間歇和爆破對周邊環(huán)境的影響,將會大大加快施工進度,避免人員窩工。

公司對承建的幾個深基坑工程開展科技創(chuàng)新研究,從支撐設(shè)計、支撐安全、拆撐設(shè)計、爆破控制等方面均進行了認(rèn)真研究,形成了“深基坑鋼筋混凝土內(nèi)支撐分段拆除施工工法”。

關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)通過了山東省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳組織的科學(xué)技術(shù)成果鑒定,達到了國內(nèi)領(lǐng)先水平,該工法已通過了山東省省級工法評審,其所應(yīng)用的幾個工程,均收到了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

2.工法特點

該工法有使用方便、便于操作的特點,與傳統(tǒng)施工方法相比較,有以下優(yōu)點:

2.1 能解決狹小施工現(xiàn)場,材料工具堆放困難的問題。

2.2 分段拆除支撐,分段組織施工,形成了橫向流水施工,加快了施工進度,縮短了施工工期。

2.3 優(yōu)化爆破網(wǎng)絡(luò),確保每次爆破一次性成功,減少啞炮出現(xiàn)概率,確保爆破安全。

2.4 解決了因支撐爆破造成的施工人員窩工的問題。

2.5 通過藥量及爆破時間調(diào)整,對爆破震動速度及爆破延遲時間進行控制,減小了爆破對周邊建筑的影響。

2.6 根據(jù)現(xiàn)場周邊環(huán)境不同,酌情采用雙層防護,確保了飛石不對周邊環(huán)境造成影響。

2.7節(jié)約周轉(zhuǎn)材料,減少資源浪費。

3.適用范圍

本工法適用于基坑支護采用鋼筋混凝土內(nèi)支撐體系的工程,特別是對于長方形的基坑,使用效果更好。

4.工藝原理

根據(jù)鋼筋混凝土內(nèi)支撐支護體系受力的大小,采用空間有限元法計算,劃分拆撐施工段數(shù),使圍護樁充分發(fā)揮其支護作用,再根據(jù)支撐體系的實際混凝土體積及強度等級,控制好各點的爆破烈度、爆破時間和爆破順序,采用小劑量分段延時爆破技術(shù),達到預(yù)期設(shè)想的支撐體系中鋼筋與混凝土完全分離的效果,基坑安全得到保障,飛石等次生危險控制在基坑范圍之內(nèi)。

該工法的主要施工過程包括:

1、土方開挖之前,根據(jù)支撐體系施工圖劃分流水施工段;

2、根據(jù)支撐梁大小及支撐梁混凝土強度等級、鋼筋配筋率確定爆破孔深和孔距;

3、支撐梁混凝土澆筑時放置炮孔或后期打孔 ;

4、結(jié)構(gòu)底板或樓板混凝土澆筑之后,預(yù)先按照原設(shè)計的施工段將爆破區(qū)域及非爆區(qū)域之間斷開,預(yù)先釋放支撐內(nèi)力;

5、防護搭設(shè)、清孔、裝藥、炮孔封堵、起爆網(wǎng)絡(luò)連線、起爆、垃圾清理、結(jié)構(gòu)施工等工作。

5.施工工藝流程及操作要點

5.1 施工工藝流程

支撐施工預(yù)埋孔→持續(xù)基坑監(jiān)測→澆筑混凝土底板及傳力帶→利用空間有限元分析→確定分段數(shù)→斷開需爆破拆除和暫不拆除的部位→爆破防護架搭設(shè)→確定藥量、裝藥、填塞、網(wǎng)絡(luò)引線、爆破(加密監(jiān)測)、清理垃圾→施工該區(qū)域結(jié)構(gòu)→爆破拆除其他區(qū)域內(nèi)支撐→施工該區(qū)域結(jié)構(gòu)→基坑監(jiān)測。如圖5.1。

圖5.1分段爆破施工工藝流程圖

5.2 操作要點

5.2.1 支撐施工時預(yù)埋孔或后期鉆孔

炮孔成孔方式有兩種:一是采用預(yù)埋孔,即在支撐澆搗時插入PVC管,爆破前清孔,不合格的進行補孔;另外一種是在支撐爆破前人工打孔(見圖5.2.1)。前者施工進度快、不影響基坑內(nèi)其他施工作業(yè)等優(yōu)點,故已在支撐爆破作業(yè)中廣泛推廣,布孔時采用梅花形布孔。

5.2.1 炮孔事先預(yù)埋、后期鉆孔

5.2.2 基坑監(jiān)測

監(jiān)測和現(xiàn)場巡視檢查,確定基坑支護結(jié)構(gòu)的圍護樁及支撐體系處于正常狀態(tài),見圖5.2.2。

圖5.2.2 基坑現(xiàn)場監(jiān)測圖

全過程監(jiān)測基坑及周邊環(huán)境的變化情況。爆破前及時測量各施工階段主要工序引起的動態(tài)數(shù)值,并與支撐內(nèi)力設(shè)計值、報警值比較,及時反饋指導(dǎo)拆換撐施工。

1、主要的監(jiān)測內(nèi)容參見表5.2.2。

表5.2.5 監(jiān)測項目表

序號

監(jiān) 測 項 目

監(jiān) 測 儀 器

監(jiān) 測 頻 率

監(jiān) 測 目 的

1

圍護樁頂部水平位移

精密全站儀或精密經(jīng)緯儀

1~2次/天

掌握拆換撐過程中對基坑圍護墻的影響程度

2

圍護墻頂部豎向位移

精密水準(zhǔn)儀,銦鋼尺

1次/2天

掌握拆換撐過程對基坑及周邊環(huán)境的影響程度和范圍

3

建筑物沉降與傾斜

4

地下管線沉降

5

周邊地表、道路豎向位移

6

圍護樁深層水平位移

測斜儀,頻率接收儀

1~2次/天

掌握拆換撐過程中圍護樁不同深度位移情況及規(guī)律,掌握圍護樁最大位移值

7

圍護樁及支撐內(nèi)力

鋼筋應(yīng)力計,頻率接收儀

1~2次/天

掌握拆換撐過程中圍護樁及支撐內(nèi)力變化情況及規(guī)律

8

地下水位

電測水位計

1次/天

掌握基坑及周邊環(huán)境地下水位變化情況

2、測點布置按照《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》GB50497-2009規(guī)定執(zhí)行。

3、可根據(jù)施工條件、作業(yè)進度和變形情況增加或減少觀測次數(shù),隨時將監(jiān)測信息報告給現(xiàn)場技術(shù)人員,監(jiān)測報警值應(yīng)根據(jù)土質(zhì)特征、設(shè)計結(jié)果及當(dāng)?shù)亟?jīng)驗等因素確定。

5.2.3 澆筑混凝土結(jié)構(gòu)及傳力帶

1、底板及傳力帶

在基礎(chǔ)底板和圍護樁擋墻之間設(shè)置傳力帶,底板傳力帶可采用素混凝土或鋼筋混凝土澆筑而成,混凝土強度等級不低于C20。當(dāng)傳力帶不采用連續(xù)混凝土帶支撐時,可采用鋼支撐或鋼筋混凝土梁代替。根據(jù)換撐傳力要求設(shè)定傳力帶混凝土厚度,底板厚度超過傳力帶的部分用砂石或土回填(見圖5.2.3-1)。底板傳力帶的混凝土強度達到設(shè)計強度80%后,方可開始爆破拆除支撐。

圖5.2.3-1 底板傳力帶

圖5.2.3-2 分段施工底板

2、樓板及傳力帶

1)樓板換撐采用鋼筋混凝土板帶,傳力帶頂標(biāo)高同地下結(jié)構(gòu)樓板標(biāo)高,以利于基坑側(cè)壁所受水平力的合理傳遞,施工中與結(jié)構(gòu)樓板同步澆筑。

2)換撐板帶應(yīng)間隔設(shè)置洞口,以作為后續(xù)施工時的人員及材料運輸通道。洞口大小根據(jù)實際作業(yè)要求調(diào)整。

圖5.2.3-3 樓板換撐節(jié)點詳圖

5.2.4 利用空間有限元分析

根據(jù)現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)進行三維模擬工況分析(見圖5.2.4)支撐體系在未斷之前的受力情況,確定分段工況下基坑的安全性。

圖5.2.4三維模擬分析

5.2.5 確定施工段數(shù)

根據(jù)受力分析的結(jié)果,結(jié)合支撐本身的實際,拆撐順序應(yīng)與理論分析工況保持一致。對于長度較大的支撐,爆破拆除順序應(yīng)先進行角撐,再進行對撐(如圖5.2.5-1),以保證受力均衡,平衡釋放內(nèi)力;對于基坑長度不大,且支撐實際受力較小的基坑,可分兩段爆破拆除(如圖5.2.2-1.2)。

圖5.2.5-1 拆撐區(qū)段的起點與流向

圖5.2.5-2 拆撐區(qū)段的起點與流向

5.2.6 斷開需爆破拆除和暫不拆除的部位

進行爆破拆除之前,人工配合機械將支撐梁預(yù)先切斷,以減少因支撐爆破造成的未爆破支撐梁內(nèi)力突變,見圖5.2.6。

圖5.2.6 爆破前預(yù)先切斷支撐梁

5.2.7 搭設(shè)防護爆破防護架

根據(jù)《爆破安全規(guī)程》規(guī)定在城市控制爆破梁或柱時飛石的飛散距離按式5.2.7計算:

Rf=70q0.53 (式5.2.7 )

式中:Rf:飛石在無阻擋情況下的最大飛散距離,m;q—炸藥單耗

飛石安全防護是控制爆破中的關(guān)鍵工序,必須從嚴(yán)要求,認(rèn)真檢查驗收,防護搭設(shè)不合格禁止爆破。采用脫離防護來防止飛石飛散。

1、防護棚頂部:

用φ48鋼管做支撐骨架,支撐面必須距離爆體2.5m以上,支撐面鋼管的縱橫間距為0.6m×1.5m,鋼管之間用扣件連接牢固;在支撐頂部骨架上鋪設(shè)兩層竹笆,在竹笆上再鋪設(shè)一層密目網(wǎng),密目網(wǎng)上方用“井”字型鋼管壓牢,壓桿須在下部縱橫鋼管骨架之間,鋼管間的縱

橫距離為0.6m×1.5m,縱橫鋼管必須用扣件連接在支撐立桿鋼管骨架上,以保證防護棚的牢固性。如圖5.2.7-1

圖5.2.7-1 支撐梁頂部架搭設(shè)

2、防護棚側(cè)部

側(cè)向防護棚距離支撐梁外側(cè)2.0m以上,側(cè)面鋼管骨架的橫縱間距為0.5m×2.0m,橫道鋼管應(yīng)放在內(nèi)側(cè);兩層竹籬笆掛在鋼管骨架內(nèi)側(cè),并用鐵絲加以綁扎,下部竹笆距離爆體下口0.5m即可,以利于卸力,在鋼管骨架外側(cè)掛密目網(wǎng);在下部掃地桿1m的位置應(yīng)和鋼立柱連成一體。如圖5.2.7-2。

圖5.2.7-2 支撐梁側(cè)面架搭設(shè)

3、在側(cè)部圍檁爆破處,側(cè)部防護棚距離爆體2.5m以上。如圖5.2.7-3

圖5.2.7-3 圍檁處防護架架搭設(shè)

4、支撐骨架內(nèi)部距離要求:

一般支撐內(nèi)部鋼管縱橫間距為3m×3m,在特殊區(qū)域可具體情況而定(可用斜拉支撐來加固)。

防護架搭設(shè)見圖5.2.7-4

圖5.2.7-4 防護架搭設(shè)圖

5.2.8爆破參數(shù)選擇與裝藥量計算

1、炸藥單耗的選擇:

炸藥單耗與爆體混凝土強度等級、主筋規(guī)格及數(shù)量、箍筋規(guī)格及間距、爆體臨空面狀況、爆體所處的位置等有密切的關(guān)系。一般情況下支撐及連梁直線段等取600~800g/m3,圍檁(腰梁)及環(huán)梁和節(jié)點處取1000~1250g/m3,可獲得較為滿意的爆破效果。

炸藥單耗確定之后,單孔藥量按式5.2.8-1計算

q=kv (式5.2.8-1)

式中:q—單孔裝藥量,kg;k—炸藥單耗,kg/m3;

2、布孔設(shè)計:

布孔設(shè)計包括排間距和孔深兩部分設(shè)計。兩者的設(shè)計必須依據(jù)鉆孔孔徑的大小、炸藥的品種以及爆體的結(jié)構(gòu)強度等相關(guān)參數(shù)。爆破支撐工程中采用孔徑φ40mm的炮孔,直徑φ32mm的乳化炸藥,單排孔孔距為40cm,多排孔孔距為100cm(節(jié)點部位孔距30~40cm),排距20~30cm,周邊抵抗線w取20~30cm。見圖5.2.8-1~5.2.8-6。

5.2.8-1 寬度≤0.6m爆體布孔圖

5.2.8-2 0.6m≤寬度≤1m爆體布孔圖

5.2.8-3 1m≤寬度≤1.2m爆體布孔圖

5.2.8-4四排孔布孔圖

5.2.8-5 多排孔支撐布孔圖

5.2.8-6典型節(jié)點布孔圖

綜上所述:

1)平均布孔數(shù)約為每立方米5孔;

2)布孔所占體積小于爆體總體積的5%,任一截面所占面積小于爆體截面的8%;

5.2.9 裝藥

孔內(nèi)采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu),藥包位于炮孔底部,起爆雷管位于裝藥全長下部的1/3-1/2處,如圖5.2.9所示:

圖5.2.9裝藥

5.2.10 填塞

填塞材料一般采用帶有部分粘土的黃沙,也可采用現(xiàn)場合適的填塞材料,分層裝入,分層用木棍搗實,確保填塞質(zhì)量和填塞長度。如圖5.2.8-2所示:

圖5.2.10填塞炮孔

5.2.11 網(wǎng)路設(shè)計

1、設(shè)計原則:

1)采用孔內(nèi)高段位非電雷管起爆、孔外低段位非電雷管傳爆的網(wǎng)路,以保證起爆網(wǎng)路的安全、可靠,保證一響到底,防止先爆部分的飛石損傷傳爆網(wǎng)路。

2)采用孔外毫秒微差延期網(wǎng)路,嚴(yán)格控制單段齊爆藥量,以有效地控制爆破震動。

3)起爆主線和支線應(yīng)基本上同步前行,以免損壞鄰近的傳爆網(wǎng)路。

4)主線和支線的延期分段應(yīng)精心計算、精心布設(shè),避免重段或爆破震動的迭加。

5)網(wǎng)路主線采用雙雷管傳爆,以提高網(wǎng)路的可靠性。

2 網(wǎng)路設(shè)計:爆破網(wǎng)路采用孔外毫秒延時傳爆網(wǎng)路,網(wǎng)路主線采用雙雷管傳爆。

網(wǎng)路設(shè)計如下:

1)支撐網(wǎng)路設(shè)計:孔內(nèi)采用HS-4段非電雷管,孔外采用MS-3段非電雷管,一般8~10孔一段位。

2)腰梁、環(huán)梁、支撐節(jié)點網(wǎng)路設(shè)計:孔內(nèi)采用HS-4段非電雷管,孔外采用MS-3段非電雷管,一般6~8孔一段位。

圖5.2.11-2節(jié)點網(wǎng)絡(luò)圖

圖5.2.11-3圈梁網(wǎng)絡(luò)圖

5.2.12爆破

爆破過程很短暫,一般在5秒鐘之內(nèi)即可完成,見圖5.2.12。

5.2.12爆破照片

5.2.13 震動監(jiān)測

監(jiān)測儀器進行60分鐘的振動監(jiān)測,在爆破現(xiàn)場布設(shè)多臺檢測儀,每臺儀器自動啟動并記錄下監(jiān)測時間段內(nèi)所產(chǎn)生的振動數(shù)據(jù),后將所有振動記錄的原始數(shù)據(jù)輸入到電子計算機中,經(jīng)過整理得到各監(jiān)測點的振動波形。詳細(xì)圖形參見圖5.2.13-1。

圖5.2.13-1 振動波形圖

經(jīng)電子計算機分析處理,計算出各監(jiān)測點的振動速度。各監(jiān)測點的振動速度和與測點有關(guān)的參數(shù)見振動監(jiān)測各個觀測點位速度值表。

表5.2.13 各監(jiān)測的最大速度值

監(jiān)測點

距震源(米)

最大速度(毫米/秒)

1#測點

a

d

2#測點

b

e

3#測點

c

f

經(jīng)電子計算機使用快速富氏分析處理,得到振動頻譜圖。

圖5.2.13-2 振動頻譜圖

圖5.2.13-3 振動頻譜圖

5.2.14.清渣、防護架拆除,見圖5.2.14。

圖5.2.14防護架拆除、清渣

5.3 施工該區(qū)段結(jié)構(gòu)

應(yīng)充分考慮時空效應(yīng)對基坑支護結(jié)構(gòu)位移的影響,拆撐后區(qū)段內(nèi)的地下結(jié)構(gòu)應(yīng)連續(xù)施

工,盡快完成。見圖5.3

圖5.3分段施工地下室結(jié)構(gòu)

6.材料與設(shè)備

本工法采用的材料及設(shè)備見表6。

表6 機具設(shè)備表

序號

設(shè)備名稱

單位

數(shù)量

用途

1

空壓機

4

吹孔、鉆孔

2

塔式起重機

1

吊運材料

3

沖擊鉆

4

鉆爆破孔

4

全站儀

1

基坑監(jiān)測

5

水準(zhǔn)儀

1

基坑監(jiān)測

6

測繩

100

基坑水位監(jiān)測

7

乳化炸藥

視情況定

爆破支撐

8

雷管

視情況定

引爆乳化炸藥

9

引爆線

視情況定

引爆雷管

10

氧炔切割槍

視情況定

切割鋼筋

7.質(zhì)量控制

7.1 質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

傳力帶及換撐板帶、圍檁施工質(zhì)量執(zhí)行《混凝土工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(50204-2002);《爆破施工規(guī)范》DLT5135-2001;《極不敏感引爆物質(zhì)的雷管試驗方法》GBT 21575-2008;

7.2 工法在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中未規(guī)定的質(zhì)量要求

在現(xiàn)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中,沒有明確支撐分段爆破所需達到的標(biāo)準(zhǔn),采用本工法需保證基坑安全,做好爆體的防護,支撐梁爆破后鋼筋與混凝土完全分離,爆破后加快地下室施工進度,盡早完成基坑回填。

7.3 質(zhì)量保證措施

7.3.1 建立質(zhì)量及安全專門組織機構(gòu),實施命令管理,建立完善的施工安全保證體系,加強施工作業(yè)中的安全檢查,確保作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。

7.3.2 分段爆破拆除應(yīng)嚴(yán)格按照既定的爆破順序進行,嚴(yán)禁擴大爆破拆除的范圍。

7.3.3 分段爆破時嚴(yán)格控制裝藥量。

7.3.4 底板傳力帶達到設(shè)計要求的強度后方可切斷支撐,嚴(yán)禁提前斷開支撐。

7.3.5 分段爆破拆除期間,加強儀器監(jiān)測和巡視檢查,密切關(guān)注基坑變化,必要時可在地下室外墻與圍護墻之間進行填充。

7.3.6 合理組織流水施工,縮短拆換撐時間。

8.安全措施

8.1 安全控制標(biāo)準(zhǔn)及依據(jù)

中華人民共和國安全生產(chǎn)法,山東省安全生產(chǎn)管理條例;爆破安全規(guī)程GB6722-2003;安全生產(chǎn)管理制度、《拆除爆破安全規(guī)程》(GBl3533-92)、《土方與爆破工程施工及驗收規(guī)范》(GBJ201-83)等。

8.2 安全措施及安全預(yù)警事項

8.2.1 爆破作業(yè)的安全評估及對策措施

爆破安全距離的計算依據(jù)周邊環(huán)境、爆體結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)的經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo),需重點考慮爆破對周邊環(huán)境的影響。

8.2.2 爆破震動速度的控制

根據(jù)國家爆破規(guī)程中對建(構(gòu))筑物的安全要求,主要是控制被保護建(構(gòu))筑物的振速,允許的安全振速為2cm/s。振動速度按式8.2.2計算

V=K×(Q1/3/R) (式8.2.2)

式中:R—爆破震動安全距離,R取60 m;

Q—單響藥量,kg。

K、-與爆破地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)或衰減指數(shù)。

8.2.3沖擊波的影響

由于支撐爆破單響藥量較小,而且爆破作業(yè)處于地表以下,故沖擊波的影響可忽略。

8.2.4 爆破對基坑內(nèi)建(構(gòu))筑物的安全影響的控制

支撐爆破拆除作業(yè)對周邊環(huán)境的影響,主要表現(xiàn)形式為飛石的撞擊。應(yīng)使待爆支撐下口與大底板相距1.5m以上,避免發(fā)生因撞擊而產(chǎn)生淺部碎裂或延伸裂縫的事故。由于支撐爆破時飛石主要是向兩側(cè)水平飛散,因此對相距較近的立柱模板、不允許彎曲的豎筋等,采用竹笆等材料予以圍護。當(dāng)支撐下口與大底板相距0.5m以內(nèi)時,或大底板、立柱為光面混凝土(不再進行粉飾)時,宜在底板或立柱四周采用竹笆或模板進行覆蓋、圍擋,以防飛石撞擊引起傷痕,影響外觀質(zhì)量。當(dāng)支撐與頂板幾乎相互接觸時,可采用龜裂松動爆破(放入少量炸藥爆破),使支撐砼爆破后,僅產(chǎn)生裂隙;然后采用人工鑿除。同時加強對基坑圍護及土體位移的監(jiān)測。

8.2.5 安全管理措施

1、項目經(jīng)理作為項目?*踩芾淼牡鬧饕涸鶉,要爆祁l墓こ逃曬こ碳際醪砍鼉嘸際跎系目尚蟹槳。栽r魄岸員迫嗽苯斜匾陌踩壞墜ぷ鰨蔥斜剖北譜ㄒ蛋踩北匭朐諳殖〖嘍街傅肌?/span>

2、裝藥接線必須由指定工作人員操作,其他閑雜人等一律清清除出場,如有處理不當(dāng)?shù),現(xiàn)場監(jiān)督人員有權(quán)要求其停工。

3、爆破器材在出庫前由質(zhì)檢部、機料部對炸藥器材進行嚴(yán)格的檢查,批準(zhǔn)后方可出庫。

4、在爆破準(zhǔn)備工作完成之后,要上報監(jiān)理工程師。得到認(rèn)可后方可實施爆破。

5、爆破之前,由爆破隊設(shè)置安全警戒區(qū),專人把守,嚴(yán)禁閑散人員、車輛闖入。若有警戒設(shè)置不當(dāng),爆破辦公室有權(quán)責(zé)令其停工。

6、具體爆破由爆破員親自操作,爆破人員必須持有公安機關(guān)審批的爆破證明。

7、因特殊原因造成當(dāng)天所裝炸藥未能起爆,夜間必須派多人嚴(yán)加看守現(xiàn)場,防止爆破物品的丟失。

8、在切斷支撐后,若圍護樁頂部位移過大或支撐出現(xiàn)變形等現(xiàn)象時,可采取加設(shè)臨時鋼支撐或在圍護樁以外挖土以達到坑頂卸荷的應(yīng)急措施。

9、在切斷支撐后,若圍護樁底部位移過大,可采取填埋砂袋、澆灌混凝土、堆載反壓或臨時鋼管平撐的應(yīng)急措施。

9.環(huán)保措施

9.1 成立對應(yīng)的施工環(huán)境衛(wèi)生管理機構(gòu),在工程施工過程中嚴(yán)格遵守國家和地方政府下發(fā)的有關(guān)環(huán)境保護的法律、法規(guī)和規(guī)章ISO 14002—(2000)環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn),遵守《城市區(qū)域環(huán)境噪音標(biāo)準(zhǔn)》及廢棄物處理的規(guī)章制度。

9.2 將作業(yè)限制在工程建設(shè)允許的范圍內(nèi),合理布置、規(guī)范圍擋,做到標(biāo)牌清楚、齊全,各種標(biāo)識醒目,施工場地整潔文明。

9.3 根據(jù)基坑周圍的環(huán)境條件確定基坑的環(huán)境保護等級,采用相關(guān)方法預(yù)估基坑工程對周圍環(huán)境可能產(chǎn)生的影響,并根據(jù)基坑周圍環(huán)境對附加變形的承受能力確定基坑的變形控制指標(biāo)。對施工中可能影響到的各種建筑物、公共設(shè)施制定可靠的防止損壞和移位的實施措施,必要時可對被影響的建(構(gòu))筑物及管線采取土體加固、結(jié)構(gòu)托換、架空管線等防范措施。

9.4 實施過程中應(yīng)對周圍環(huán)境進行全過程監(jiān)測,宜根據(jù)監(jiān)測實時提供的數(shù)據(jù)對設(shè)計和施工進行動態(tài)調(diào)整。

9.5 爆破粉塵的控制措施

9.5.1 在支撐梁、防護架上灑水。

9.5.2 在離體防護層上覆蓋棉氈并撒水,讓防護層濕透,以過濾粉塵。

9.5.3 選擇合適的天氣爆破,避開大風(fēng)天氣,防止產(chǎn)生大量揚塵。

9.5.4 爆后清鑿和清理碴土過程中,通過灑水防止產(chǎn)生揚塵。

9.6 爆破噪聲控制措施。

9.6.1 嚴(yán)格控制單位耗藥量和一次起爆藥量。

9.6.2 實施毫秒多時段爆破。

9.6.3 堵塞質(zhì)量和長度要符合要求,堵塞時要搗實。

9.6.4 加強覆蓋,對爆破區(qū)域內(nèi)炮孔上方覆蓋沙袋。

9.7 廢棄物回收利用措施

9.7.1 對現(xiàn)場材料堆場進行統(tǒng)一規(guī)劃,對不同的進場材料設(shè)備進行分類合理堆放和儲存,并掛牌標(biāo)明標(biāo)示,重要設(shè)備材料利用專門的圍欄和庫房儲存,并設(shè)專人管理。在施工過程中,嚴(yán)格按照材料管理辦法,進行限額領(lǐng)料。

9.7.2 支撐爆破后,鋼筋及混凝土塊將盡可能回收再利用。

10.效益分析

目前常規(guī)的支撐拆除方法是等到先行施工地下結(jié)構(gòu)全部完成并完成換撐后才可進行支撐拆除,這就在一定程度上形成了技術(shù)間歇,不能形成空間流水施工,在大量工人參與的底下室結(jié)構(gòu)施工中,因支撐拆除而造成的主體施工班組窩工的現(xiàn)象,影響了地下結(jié)構(gòu)的施工速度、基坑的安全性性,也限制了支撐支護體系的推廣應(yīng)用。圍護樁支撐支護體系采用分段爆破拆除的施工工法則充分發(fā)揮圍護樁與支撐支護體系的空間整體協(xié)同作用,根據(jù)支撐體系實際受力狀況選擇分段段數(shù),對支撐體系在爆破之前采用預(yù)切斷,應(yīng)力進行再分配;施工中分段爆破拆除支撐,分段施工地下結(jié)構(gòu),從而避免人員窩工,在發(fā)揮支撐支護體系優(yōu)勢的同時,也克服了因技術(shù)間歇而對施工進度造成的影響。避免了材料及人力浪費,在很大程度上能取得較好的經(jīng)濟、社會及環(huán)保效益。

10.1 以山東省人民醫(yī)院新建病房樓為例:

采用傳統(tǒng)一次性爆破拆除成本分析:

所需施工周期127天,鋼管扣件租賃費、塔吊租賃費、管理人員工資合計729萬元。

采用分段爆破拆除的施工工法后,實際所用施工時間94天,鋼管扣件租賃費、塔吊租賃費、管理人員工資合計649.76萬元。

對比兩者可以看出,使用分段爆破拆除的施工工法后工期節(jié)省了33天,費用節(jié)省了79.24萬元。

10.2 綜合效益分析

深基坑鋼筋混凝土內(nèi)支撐分段爆破拆除施工工法,由于采用了分段拆除的施工技術(shù),為施工作業(yè)人員提供流水施工的作業(yè)面,不僅有利于保證施工質(zhì)量,加快施工進度,更重要的是消除了因支撐爆破帶來的技術(shù)間歇,使得施工中能形成不間斷流水施工,該工法充分體現(xiàn)了以科技為先導(dǎo),安全做保障,以加快施工進度、減少資源浪費為發(fā)展方向,符合國家關(guān)于建筑節(jié)能工程的有關(guān)要求,有利于推進能源與建筑結(jié)合配套技術(shù)的研發(fā)、集成和規(guī);瘧(yīng)用。

11.應(yīng)用實例

11.1寧波香格里拉大酒店

圖11.1 寧波香格里拉大酒店支撐照片

11.1.1 工程概況

寧波香格里拉大酒店,位于寧波市江東區(qū)江東北路和百丈路交叉口,結(jié)構(gòu)為框架筒體結(jié)構(gòu),建筑面積132586m2,2005年3月15日開工,2009年6月30日竣工, 基坑深度為15m,支護樁直徑800mm,樁中心間距為1000mm,支護樁長22.1m,支護采用大部分兩道局部三道鋼筋混凝土支撐,支撐總混凝土量為5400m3,采取分段爆破拆除的施工技術(shù)。

11.1.2 實施效果

分段爆破拆除工作自2006年3月開始拆撐,到2006年7月結(jié)束,全部拆換撐工作持續(xù)4個月的時間。整個拆撐過程中基坑圍護樁位移、支撐內(nèi)力均未達到設(shè)計新增位移及內(nèi)力報警值。支撐爆破拆除結(jié)束后經(jīng)分析,該工程采用分段爆破拆除比一次性爆破拆除縮短了工期55天,節(jié)約周轉(zhuǎn)材料租賃成本及避免人工窩工的費用共計105.5萬。

11.2 寧波江北區(qū)寧動5#地塊

11.2.1 工程概況

寧波江北區(qū)寧動5#地塊工程,位于寧波市江北區(qū)大慶南路和大閘南路交叉口,總建筑面積16萬m2,框架剪力墻結(jié)構(gòu),2009年6月16日開工,基坑設(shè)兩道鋼筋混凝土內(nèi)支撐,支撐總方量為6800m3,拆換撐時分為6個施工段,支撐拆除采取分段爆破拆除的施工技術(shù)。

11.2.2 實施效果

分段爆破拆除工作自2010年6月開始,到2010年9月結(jié)束,整個爆破拆除過程中支撐內(nèi)力、圍護樁位移等均未達到報警值,基坑較為安全,通過經(jīng)濟分析,比一次性拆除支撐,縮短了工期45天。直接節(jié)約了周轉(zhuǎn)材料租賃費及施工人員窩工費84.6萬元,在當(dāng)?shù)厥盏搅己迷u價。

11.3 河南省人民醫(yī)院新建病房樓工程

圖11.3 河南省人民醫(yī)院新建病房樓圖支撐圖

11.3.1 工程概況

該工程位于鄭州市緯五路7號山東省人民醫(yī)院院內(nèi),建筑面積118600m2,2010年6月21日開工,基坑周長423米,基坑占地面積10300m2,基坑深度為14m,支護樁直徑1000mm,樁中心間距為1200mm,支護樁長26.2m,基坑支護形式為圍護樁加兩道鋼筋混凝土內(nèi)支撐,支撐總混凝土施工量4000m3,基坑南側(cè)距離周邊已有建筑物距離為1.7- 8.4m。支撐拆除采用分段爆破拆除的施工技術(shù)。

11.3.2 實施過程及效果

分段爆破拆除工作自2010年8月26日開始, 2010年11月30日結(jié)束,全部拆換撐工作持續(xù)3個月的時間。拆撐過程中基坑圍護樁位移、支撐內(nèi)力均未達到設(shè)計新增位移及內(nèi)力報警值,且小于《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》GB50497-2009要求。且爆破過程中進行了的震動測試,測試證明,爆破過程中震動很小,基坑周邊建筑安全。

運用分段爆破施工技術(shù)后,比一次性拆除支撐,縮短了工期33天。直接節(jié)約了周轉(zhuǎn)材料租賃成本及避免人工窩工的費用共計79.24萬元,分段爆破成功實施在業(yè)界受到良好的評價。

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